基于MapGIS与Android的掌上校园的设计与实现

摘 要：如今智能手机行业蓬勃发展，而基于位置的移动应用更是层出不穷，占据了各行各业，基于这样的背景，设计一款移动GIS应用十分有价值且具有现实意义；掌上校园是一款基于GIS与Android的移动应用，主要服务大学校园内学子的校园生活，充当学子们的生活管家、学习助手；文章主要介绍该应用的设计思路与实现过程及实现感想。

关键词：移动GIS；掌上校园；Android；MapGIS

1 引言

随着移动互联网的发展与普及，移动应用也如雨后春笋般快速发展并覆盖各行各业；继智能手机支持GPS导航后，众多应用程序的开发都与位置紧密关联，如社交行业的微博、腾讯微信等，旅游行业的面包旅行、携程旅行等，餐饮行业的美食达人、美食天下等，这使得移动GIS备受人们亲睐。

结合GIS与Android进行开发符合当下移动互联网的发展趋势。本文拟学生最熟悉的大学校园为研究对象，利用Android的优势-通过图、文、视频、全景、动画等各种方式生动形象地向新生介绍校园内的各种境况，实时向老生展示校园动态，利用GIS的强大的空间特点帮助新生快速熟悉校园环境，同时可以方便老生的校园生活，不仅可以宣传校园，还可以丰富校园生活，让校园生活更有活力、更有意义。GIS的核心是地图，考虑到数据的来源与真实性，江西师范大学，运用当下热门的移动GIS设计一款以学生为主体服务对象的智能手机应用，Android系统的市场份额一款服务校园学子、活跃校园生活、展现校园活力与激情的为宗旨的应用。

2 设计思路概述

2.1 设计目标

以江西师范大学校园为地图背景，通过Android平台以文字、图片、视频、全景、动画等方式来展示校园的各种信息，利用GPS实现GIS对地图的位置信息的操作与管理，通过定位了解地图的地物信息，进而展示校园内的环境，充当用户的导航者，通过缓冲区分析，帮助用户了解周边的环境，为用户提供一些有效的选择。整个应用以用户为中心，紧密结合地图为用户服务，充分体现移动GIS的优势。

通过MapGIS K9 SP3软件对校园地图进行数字化，并利用MapGIS Mobile 9地图功能开发该应用的技术方案。

2.2 “地图+展示+互动”的功能定位

江西师大掌上校园智能应用功能大体分为三大模块：（1）地图基本操作功能，，主要是针对地图的一些基本操作和分析功能，如放大、缩小、画点、标记、缓冲区分析等。（2）校园信息数据展示功能，这主要是对存入SQL Server数据库中的数据，通过Android文字、图片、动画、全景、视频等多种表现形式展现给用户；（3）用户互动功能，核心功能，用户通过注册登录本应用就可以对校园内的多种信息（餐饮、课程、兼职、培训等）进行评价、，不仅可以及时地了解校园内的动态还可以随时发表自己的观点，充分调动用户的参与性，体现整个校园活跃的互动氛围。

3 应用设计

3.1 应用功能设计

根据应用的功能设置和要求，应用的主要功能主要包括：查询校园资讯，学习，校园餐饮，校园信息，社团活动，附近查询。总体技术流程如图1所示。

3.2 应用结构设计

3.2.1 数据库设计

掌上校园应用中包括地图空间数据、学校信息属性数据两大数据类型。其中地图空间数据利用MapGIS制作完成，并存储到jxnu.db地图中，学校信息属性数据存储在cater数据库（SQL server 2008 R2）中。在进行数据库设计时，首先通过数据分层、图层管理、属性编码和空间索引设计从而建立空间数据库，然后进行属性数据库设计，最后建立空间数据库与属性数据库的连接关系。数据框图如图2所示。

3.2.2 地图空间数据

本数据包含在jxnu.db中，jxnu.xml为索引。jxnu.db中包括有jxnucampus、教学办公、公寓楼、马路、食堂五个面状图层，lines、道路两个线状图层，银行、快递、超市等点状图层。

3.2.3 学校信息属性数据

本应用的学校信息数据来源于江西师范大学官网和自己在江西师范大学校内收集与调查。本数据库包含：用户信息（UserRegistion）、餐饮（repast）、专业（Profession）、课程（Courses）、社团（Organization）、课程评价（CoursesComment）等25个表。

用户信息由账号、用户名、用户信息、密码四个字段组成。用户信息表主要是用户注册之后存储用户信息，方便管理用户。

餐饮表记录餐饮店铺相关信息。餐饮表由店名、类别、地址、电话、老板、外卖、楼层、特色菜、店铺图、简介、评价、特色菜图集十二个字段组成。餐饮表包含江西师范大学五个食堂内各店铺的信息。

专业是很多学生关注掌上校园应用的重要因素。江西师范大学有很多专业，我们用一个表记录这些专业，字段包括专业名、创办时间、专业简介、所属学院、地址。

为调动在校大学生对掌上校园的充分关注。该应用针对学生自己要上什么课呢？哪个课好？谁授课？有多少个学分？授课地点等信息提供了查询和评价界面。课程表包括课程名、授课教师、授课教室、学分、课程简介、所属专业、课程评价字段。

社团是大学中的一个特色，它能丰富大学生的业余生活，让大学生活的更加多姿彩。社团表记录江西师范大学的各个社团信息，包括社团名、所属学院、社团主席、主席电话、社团简介、创办时间、社团类别等字段信息。

用户可以对课程评价、打分，所以需要一个表来记录用户对课程的评价信息和打分数值，根据课程评价表的信息情况分析课程的受欢迎程度。课程评价表包括课程名、课程评分、用户帐户、时间、评价等字段信息。

4 应用实现

4.1 应用功能实现流程

在APP应用的实现过程中，首先对校园地图空间数据和校园信息数据进行收集和整理，分别进行数字化成图和数据入库，然后在Eclipse开发环境里进行功能的设计和实现阶段。其中功能分为三大模块：对地图的操作功能，数据库的调用及其显示功能以及数据库与地图交互的功能。系统的基本流程如图1所示。

4.2 主界面的实现

根据应用的功能设计，同时以便于操作和使用为原则，主界面设计如图3所示。

为了突出本应用的特色，一进入应用就能看到数字化的地图，界面的最上方为搜索框，用户可以通过输入需要查询的信息，还可以选择相应的分类信息进行查询，最终应用会将结果以合适的方式展现给用户；右边图标为应用的主菜单按钮，添加了手势特效，用户可以单击菜单或滑动菜单，菜单主要有模拟新生入学、校园、周边、学习、餐饮、信息、活动七个子菜单；左边图标为用户登录与注册按钮，用户通过注册与登录之后便可以体验本应用的更多的服务；在主界面，用户可以对地图进行放大、缩小、旋转、标记、查看地物信息等操作。

4.3 菜单的实现

菜单包括七个子菜单：（1）模拟新生入学：这是针对新生报到专门设计的一个模块，是本应用的一个特色功能；一进入场景，应用就会按照当年新生入学报到的流程模拟新生报到，每一步都会与地图进行交互，通过定位到地图上相应的位置，以地图的空间直观感让用户体验到场景的真实。（2）校园：校园子功能菜单界面如图4所示。主要帮助校园新生用户更好地了解校园，其中包括六个子功能：简介，界面上方通过页面效果以文字的形式分类介绍校园，包括校园简介、校园现任领导、校园历史沿革、校园信息指南、校园机构、校园视频；界面下方显示的是校园内一些美景图片，通过图片滚动的形式展示，点击图片还可以查看大图；风光，通过调用数据库，以图文并茂的形式展示校园内的景点，还可以查看景点的全景图；学院，用户可以查看学校的各个学院的详细信息，并可以对其开设的专业进行了解，还可以通过定位，到地图上查看相应的信息；专业，用户通过查询专业信息，可以查看所属学院的信息；寝室，展示校园的寝室信息，分为本科生宿舍、研究生宿舍、周转房；教室楼，针对校园内的主要的教学楼进行介绍，通过定位到地图上查看详细信息，便于用户进行了解教学楼的结构。（3）周边：方便用户查看周边环境的境况，提供周边一定范围内用户所要查询信息的结果，如餐饮、营业厅、邮局等，这是基于地图缓冲区设计的一个功能。（4）学习：学习界面如图5所示。为了方便用户的学习，本功能模块提供教室查询，课程查询，课表查看、添加与删除，查看校园达人、推荐身边达人几大功能，用户可以进行查看课程详情、添加课程到课表、查看课程评论、添加课程评论、与地图进行交互可以查看课程上课地点、删除课表等操作。（5）餐饮：餐饮界面如图6所示。包括餐饮搜索、店长推荐、吃货推荐三个功能，可以查看各种餐饮信息，电话预定餐饮，评论餐饮、推荐餐饮，用户评论与推荐实现了本应用用户之间的互动。（6）信息：信息界面如图7所示。为了方便用户及时了解校园内的各类消息动态，用户不仅可以查询校园内的各种信息，还可以自己信息。（7）活动：这个功能主要是为了丰富用户的校园生活，帮助新生更好地计划校园生活与了解校园活动，为用户展示校园内的各社团、各校园活动的详细信息。

5 系统特色

掌上校园的智能应用具有如下特色：（1）多元化智能应用：本应用是基于GIS与Android开发的一个移动GIS应用，结合了地图、实时定位、拍照摄像、视频浏览等智能应用展示学校组织、学院、专业、风景等信息，是一款较为典型的面向高校学生的多元化校园智能应用。（2）支持更新与互动：以校园学子为中心设计了许多特色功能，如新生模拟入学、空闲教室查询、选课与评价、校园信息（餐饮、兼职、促销、讲座、培训等）与互动等，部分信息能够实现实时更新与推送，对于高校学生具有实际参考价值。（3）数据真实可靠：本应用的数据都是基于校园范围内进行搜集的，经得起用户-校园学子的考验。

6 结束语

本应用的服务范围定位于校园，以学生为中心设计功能，依据新老生不同的需求进行设计与技术实现。对于新生：以江西师范大学地图为载体，在地图上可以清晰鸟瞰整个江西师范大学校园，能更快速认识师大，还可以进入“校园资讯”模块对师大的专业、师资力量、教学环境等有更详细的了解。对于老生：设计多样化的服务功能，在“学、玩、吃、消费、视野”五个方面进行服务探索，实现一个的信息展示与互动的掌上校园。

参考文献

[1]吴林，熊滔，蔡永香.基于Android手机的地图应用设计与开发[J].城市勘测，2011.

[2]舒贤华.基于Android平台的手机Web地图服务设计[D].大连：大连海事大学，2009.

[3]赵亮，张维.基于Android技术的界面设计与研究[J].电脑知识与技术，2009.

[4]耿东久，等.基于Android手机的远程访问和控制系统[J].计算机应用，2011.

[5]李童浩，基于Android的校园信息交互平台的设计与开发[D].兰州：兰州大学，2012.

作者简介：闫文豪，贾瑞斌，黄河浪，曾小娟.江西师范大学地理与环境学院 2010级GIS专业，本科生。

通讯作者：罗津（1979-），男，江西师范大学地理与环境学院，GIS系 副教授。